当今麻豆 视频，电子制造封装互连中绝大部分电气连 接步地也曾主要以超声引线键合来已毕的，凭证 能量输入步地的不同，可将其分为超声楔形键合 与热超声球形键合两种步地。相较于超声楔形键 合时刻，以无标的性、键合速率快为上风的热超 声球形键合时刻需要对聚会部位进行局部预热与 烧球，故使得其在工业界受心疼进程就不如超声 楔形键合.
Wedge Bonder也叫楔形键合机是一种用于半导体和电子制造中的重要种植，用于将细线（时常是金线或铝线）聚会到集成电路的焊盘或引线框架上。功率模块是可再活泼力坐褥和电动汽车中使用确实切所有电力电子系统的 重要构建元件，这两个市集是增长最快的市集。它包含一组功率半导体开关， 这些开关互连成特定的拓扑结构并封装在一个外壳中。超声波铝粗线（直 径 100 至 500 m）键合最常用于电气互连功率半导体。由于对普及传统铝 互连可靠性的需求日益增多，用铜线代替铝线引起了东谈主们的极大兴味.
在将铜粗线键合行使于功率器件中的互连时，一个重要条件是将正确的金属 化层置于芯片焊盘上。铜粗线的硬度至少是铝粗线的两倍，需要更高的键合力 和更大的超声波能量才能告捷已毕超声波键合。在具有纪律铝金属焊盘（厚 度为 3‑10 m，由纯铝或含硅或硅/铜的铝合金制成）的功率器件中，铜粗线 会径直千里入铝焊盘，导致键合参数较低时键合相配弱，键合参数较高时芯片 损坏。铜粗线键合的焊盘金属化层需要满盈强且厚，以将铜线沉着地守旧在 焊盘上并承受高键合参数。金属化层还需要提供与铜线的冶金键合性。不然， 铜线与铜线之间的键合将无法进行。
探究了各式芯片焊盘金属化，包括铜层和镍层麻豆 视频，以已毕铜重线键合。通过对铜重线键合互连进行 3D 有限元建模 (FEM)，评估了不同厚度的不 同类型的金属化。
铜粗线键合的三维有限元分析 选拔三维有限元分析了铜粗 线键合的通盘过程，如图1所示。模子由楔形器用、导线和功率芯片构成。考 虑到功率开关器件的典型层结构，芯片被浮浅地建模为由3 m厚的铝焊 盘、1 m厚的SiO2层和200 m厚的硅挨次堆叠而成。咱们还模拟了厚度 为300 m的铜粗线和尺寸与本质中相同的楔形物。假定铜线和铝焊盘为 弹塑性[4‑6]，而硅芯片、氧化层和楔形物为弹性。使用了具有隐式解的商用 有限元软件ABAQUS。
铜重线键合已告捷行使于电气互连的半桥功率模块的上臂和下臂中的 四个 IGBT 和每个 IGBT 的续流二极管。对各式芯片焊盘金属化（包括 功率器件中使用的纪律铝焊盘）进行了铜重线键合工艺的 3D FEM。FEM 后果标明，纪律铝焊盘上的铜线键合会在键合外围的跟部或趾部侧引起 严重的塑性变形，自后证据这与骨子将铜重线键合到铝焊盘上时不雅察到 的凹坑位置一致。建模还标明，通过在铝焊盘顶部引入镍层不错最显赫地 减少塑性变形。因此，市售 IGBT 和二极管芯片的铝焊盘通过化学镀镍得 到加固。在镍焊盘上告捷进行了 300 m 厚的铜线键合，莫得发生凹坑、 不粘和焊盘剥落等键合失败。铜线与镍垫的键合产生了合理的拉力和剪 切强度值。键合界面的 TEM 分析标明，镍垫中通过化学镀千里积的镍和磷 原子以超声波步地扩散到铜线上，这不错归因于两者的沉着键合。界面 处不存在镍和铜的名义氧化物，也未发现任何混浊物。温度冲击老师和 PCT 不会引起拉力和剪切强度的显赫变化
键合机种植一般主要由以下几个部件构成：
键合头（Bond Head）：包含楔形器用和超声波换能器，用于施加压力和振动以完成键合。可进行精密的XYZ轴通顺以已毕准确的定位。压接：楔形器用压下，使线材战争焊盘，同期施加超声波能量或热量。塑性变形：超声波振动或热量使线材在压力下变形，并在焊盘名义造成金属间化合物。第一键合（楔形键合）：线材一端与芯片或引线框架的焊盘造成沉着聚会。环路造成：器用挪动，造成聚会所需的线材环路。第二键合（楔形键合）：线材另一端与第二个焊盘聚会楔形器用（Wedge Tool）：特定局势的器用用于压接和塑性变形线材。时常由硬质材料制成，以保证耐用性和精度。线材赠送系统（Wire Feed System）：自动供给和料理线材的系统。确保线材在通盘键合过程中的褂讪供给和精信赖位。使命台（Work Table）：支抓芯片或引线框架的平台。不错挪动以合乎不同的键合位置和角度。视觉系统（Vision System）：用于对芯片或引线框架进行及时定位和瞄准。包含录像头和图像料理软件，以普及键合精度。使用光学系统或视觉系统将芯片或引线框架精信赖位到键合位置。自动化系统确保楔形器用与焊盘的精准对皆。末端系统（Control System）：认真操作和监控通盘键合过程的盘算推算机系统。包含用户界面，用于确立参数和监测情景。超声波发生器（Ultrasonic Generator）：产生超声波振动，用于促进线材与焊盘之间的塑性变形和焊合。加热系统（Heating System）（可选）：提供独特的热能以改善键合质料，尽头是在需要热压键合的行使中。封装和守旧结构：机械框架和罩壳，提供种植的结构守旧和保护。键合的使命历程如图：
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当今有两种类型的楔形键合种植。一种以 60° ⻆将导线送入楔形，另一种以 90° ⻆送入导线（图 1）。由于导线通过楔形⼯具，因此第一次和第二次键合都必 须正交。这是裁减产量的主要要素。此外，楔形键合机的导线夹位于⼯具背面，这大大增多了便于第二次键合和尾部撕开所需的禁入区。
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